58 ELEKTRO 12/2014 archiv Elektřina – šok a zděšení (4. část) Ing. Josef Košťál Benjamin Franklin *17. ledna 1706 Governors Island u Bostonu, Massachusetts †17. dubna 1790 Filadelfie, Pensylvánie Americký státník, diplomat, vydavatel, pří-rodovědec, spisovatel, mydlář, ale především geniální samouk. Aktivně se věnoval veřej-nému životu i přírodovědným výzkumům. Ve společenské sféře se prosadil jako jeden ze zakladatelů americké demokratické kultury a ve světě techniky proslul jako vynálezce bles-kosvodu.Benjamin Franklin pocházel z chudých po-měrů a původně se vyučil u svého bratra kniha-řem a knihkupcem. Další vzdělání získal jako samouk. O problematice blesku napsal 29. čer-vence 1750 v dopise Collinsonovi: „Taková špičatá tyč by asi elektrický oheň mraku roz-ptýlila tiše a mnohem dřív, než by se natolik přiblížil, aby z něho vyšlehl blesk, a uchránila by nás tak náhlého hrozného neštěstí.“ Tímto Franklin mj. naznačil i způsob ochrany před bleskem, který také později v roce 1760 pa-tentoval. Franklinova konstrukce hromosvodu byla podstatně jednodušší než konstrukce Di-višova a začala se postupně prosazovat v Ame-rice i v Evropě.Georges Louis Leclerc de Buffon *7. září 1707 Montbard †16. dubna 1788 PařížFrancouzský matematik, přírodovědec a osvícenský spisovatel, autor rozsáhlé ency-klopedie o přírodě a dlouholetý ředitel paříž-ské botanické zahrady. Narodil se v městečku Montbard v Burgundsku v rodině vysokého královského úředníka jako nejstarší z pěti dětí. Když mu bylo deset let, otec koupil nedaleké panství Buffon, které se stalo jejich šlechtic-kým přídomkem. Georges-Louis vystudoval je-zuitské gymnázium v Dijonu a roku 1726 zís-kal tamtéž licenciát práv. Proti vůli rodiny však odešel do Angers, kde studoval matematiku a botaniku. Protože však v souboji zabil důstoj-níka, musel z univerzity odejít. Buffon byl sice přesvědčený monarchista a o přízeň panovníka se pečlivě staral, politice a intrikám u králov-ského dvora se ale vyhýbal. Buffon také rád ve-řejně předváděl různé fyzikální experimenty a roku 1752 realizoval mj. Franklinem teoreticky popisované pokusy s hromosvodem, které po-tvrdily, že blesk a elektřina vyrobená člověkem mají stejný fyzikální základ. Zemřel roku 1788, krátce před vypuknutím francouzské revoluce.Literatura:[1] Shock and Awe: The Story of Electricity. Open University a BBC Four. 2011–2012.[2] HEŘMAN, J.: Od jantaru k tranzistoru. FCC Public, Praha, 2006.[3] KOŠŤÁL, J.: Významné osobnosti vědy a tech-niky. Časopis Elektro 2011–2013, nakladatelství FCC Public, Praha.[4] http://www.wikipedia [5] SDI Media 2011. http://www.bbc.co.uk/programmes/p00kjq6d/episodes/guide http://kickass.to/search/bbc.shock.and.awe.the.story.of.electricity/Na jednom z nejznámějších obrázků Benjamina Franklina z 18. století je zobrazen hrdinný vědec, jak řídí draka do středu bouře, aby dokázal, že podstatou blesku je elektřina. Tento svůj nejslavnější pokus sice Franklin sám navrhl, ale nikdy v praxi neuskutečnil, dokonce k němu nedošlo ani v Americe, ale ve Francii. 10. května roku 1752 Georges Louis Leclerc de Buffon a jeho přítel Toman Françoise Dalibard vztyčili pomocí dřevě-né trojnožky dvanáctimetrovou kovovou tyč před Dalibardovým domem v jedné vesničce severně od Paříže jménem Marly la ville. Ko-vová tyč byla dole ukotvena v prázdné láhvi od vína. Franklin se domníval, že dlouhá tyč přitáhne blesk a svým kovovým tělem ho sve-de dolů do láhve, kde se zachytí. Láhev měla fungovat jako slavná Leidenská láhev. Fran-couzským vědcům po této instalaci zbývalo již jen vyčkat na bouřku. 23. května 1752 se konečně dočkali. V 12.20 h se otevřela ne-besa a za ohlušujícího hromu proťal oblohu blesk, který udeřil přímo do instalované ko-vové tyče. Když asistent doběhl k láhvi, pře-skočila z kovové tyče na jeho prst jiskra do-provázená silnou ránou a sírovým zápachem a popálila mu ruku. Tato jiskra skutečně od-halila podstatu blesku – byla to stejná elek-třina, jakou již lidé dokázali vyrobit. Je těž-ké si dnes uvědomit, jak významný to tehdy byl okamžik – došlo k ovládnutí přírody, kdy samotné blesky se podřídily lidskému vědění. V té době to však bylo něco jako kacířství. Franklinův objev ukázal, že blesky jsou za bouřky tvořeny elektřinou, kterou je možné přitáhnout a zachytit. Elektřina je tedy přírod-ní silou, kterou je možné ovládnout. Franklinovu racionální mysl však trápily další otázky: Proč dává Leidenská láhev nej-větší jiskru, když ji někdo drží v ruce? Jak to, že elektřina prostě neodteče? Jeho zkušenost úspěšného obchodníka mu odhalila něco, co nikdo jiný neviděl. Pro něj byl problém Lei-denské láhve problémem účetním – přebytek na účtu znamenal kladný náboj, schodek ná-boj záporným. Podle něj byla příroda nastavena tak, že se přebytky a nedo-statky mají tendenci vzájemně vyrov-návat – přesně jako zamýšlená ame-rická ekonomika. Franklin tedy při-nesl poznatek, že elektřina je vlastně jen kladný náboj snažící se vyrovnat záporný náboj. Toto vysvětlení bylo podle něj klíčem k řešení záhady Lei-denské láhve. Leidenská láhev se nabíjí tím způ-sobem, že k ní do vody teče záporný náboj po drátě. Když je láhev na izo-lační podložce, náboj příliš nevzroste. Držíme-li ale láhev při nabíjení v ruce, přitáhne ke své stěně ze země přes lid-ské tělo kladný náboj, který sem teče vyrovnat záporný náboj. Kladné a zá-porné náboje se ale nemohou vyrov-nat přes sklo láhve, které funguje jako izolant. Díky tomuto izolantu velikost náboje na obou stranách narůstá. Když se pak člověk dotkne vrcholu láhve druhou rukou, uzavře vlastně elektric-ký obvod přes své tělo, a umožní tak, aby se nahromaděné náboje vyrovnaly či vyrušily. Pohyb tohoto náboje doká-že dát poměrně velkou ránu, které velmi často předchází přeskok elektrické jiskry. Franklin (a nezávisle na něm také Bevis) navrhl i zcela odlišné řešení, než byla kla-sická leidenská láhev. Toto řešení spočívalo v tom, že skleněnou desku z obou stran po-lepil kovovou fólií, čímž vznikl vlastně první deskový kondenzátor. Deskové uspořádání v té době všeobecně vešlo ve známost pod ná-zvem Franklinova deska. Kondenzátor je tedy současným ekvivalentem Leidenské láhve. Je v současné době jednou z nejběžnějších elek-trických součástek. Rozluštění záhady Leidenské láhve a dů-kaz, že blesk je vlastně elektřina, byly dvěma velkými úspěchy jak pro Franklina, tak i pro osvícenské hnutí. Mocné síly obchodu, kte-ré osvícenství také živily, vedly k rozluště-ní jiné, a dokonce ještě zamotanější elektric-ké záhady – docela nového druhu elektřiny. (pokračování)Benjamin Franklin odsává elektřinu z oblak [4]